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天上掉下來的禮物!被太空載具砸到機率遠低死亡車禍
天上掉下來的禮物!被太空載具砸到機率遠低死亡車禍

匯流新聞網記者黃興文/台北報導

近來中國大陸太空站「天宮一號」即將墜落的新聞不斷發酵,不論是故障、碎片及墜落點各國無不計算並睜大眼睛注視著。終於謎底揭曉,天宮一號已於台灣時間今(2)日8時15分,墜落在南太平洋中部區域。期間不少人擔心這「天上掉下來的禮物」究竟會造成多大的損害,根據國外研究機構顯示,被人造太空載具碎片擊中的機率不到1萬億分之1,遠比一生遇上致命空難的機率1千萬分之1還低,換算下來,每天搭飛機也要3萬年才有機會遇上1次空難。

在浩瀚的太空中,充斥大約超過6千個太空載具,包括太空船、人造衛星、航天器、太空站等,其中大多為人造衛星。以衛星為例,衛星圍繞地球作圓周運動,有離心力,運動越快,離心力越大,地球又有引力,二力平衡,衛星會保持在一定的軌道不下降,但是衛星運轉的軌道還是有少許稀薄的空氣存在,因此衛星的速度減低,離心力不夠的情況就會慢慢墜落,在大氣層中摩擦生熱就會燃燒銷毀,個體小通常在空中就燒光;若是較大件的物體會未能完全燃燒而墜落地表。由於墜落過程中,裂解後的物體軌跡具有不確定性,因此沿著軌跡一定區域都是殘骸可能散佈的範圍。

以多年前美國失去控制墜落地球的報廢衛星為例。雖衛星進入大氣層時多數物件被燒毀,但仍有26塊左右重約500公斤的碎片墜落於南太平洋海中。當時NASA軌道碎片負責人指出,該局通常引導廢棄衛星進入太空的死亡軌道或者墜入大海,但這名為UARS的報廢衛星燃料不足,地面無法進行引導。

為了緩解人們對衛星撞擊地球的擔憂,當時NASA對外說明表示,美國人1年內在一場車禍中死亡的幾率約為1萬分之1,且在多年的太空時代中,儘管太空中多如牛毛的人造太空載具不乏墜落的事件,但從沒有一個人被墜落碎片擊中。

幸運之餘,這樣的機率是如何算出?NASA科學家以及工程師分析了隨著衛星再入軌後哪些組件到大氣層,碎片形狀及構成。最後輸入程式計算每個碎片是否能燃燒殆盡,若不能,擊中地面前將運行多遠的距離或擊中點。這時可排除7成的海洋等水體面積,和考量軌道運行區域範圍,以及實際上是空白的區域,像是亞馬遜河、澳大利亞無人煙的大部分地區、撒哈拉沙漠、青藏高原、大部分西伯利亞等地。但對於預測小碎片來說實在是一項艱難的目標,而UARS衛星區域只有7坪的大小。

以這次天宮一號墜落來看,在4月2日早上8時以前進入高度100公里的大氣層範圍,總重8.5噸的天宮一號在墜落過程經過大氣層時,裂解成大小不一的物體,大部分會在通過大氣層中燃燒殆盡,少部分較大件物體會未能完全燃燒而墜落地表。由於墜落過程中,裂解後的物體軌跡具有不確定性,因此沿著軌跡一定區域都是殘骸可能散佈的範圍。這次天宮一號殘骸散佈範圍約為1千公里。

國研院表示,太空中心自去年9月開始監看天宮一號軌道,今年3月28日天宮一號高度降至200公里時,開始進行墜落點預測。其軌道設計是傾角約43度,每日繞行地球約16圈64萬公里,換算為每分鐘行進約460公里,因此只要墜落時間跟事前預期相差1小時,誤差即達到2萬7千公里。所幸台灣並不在天宮一號的軌道上,因此未對台灣造成威脅。

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新聞照來源:國研院提供

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